[发明专利]二阶超前观测器的噪声干扰水平的在线测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种二阶超前观测器的噪声干扰水平的在线测量装置及方法，所述在线测量装置包括：高通滤波器A，连接二阶超前观测器的输入端，用于获取二阶超前观测器的输入信号，以获得高通滤波信号A；高通滤波器B，连接二阶超前观测器的输出端，用于获取二阶超前观测器的输出信号，以获得高通滤波信号B；噪声幅值增益值计算模块，用于根据高通滤波信号A和高通滤波信号B进行幅值噪声增益计算，获得噪声幅值增益值。如此，在不影响二阶超前观测器在线工作的情况下连续测量其高频噪声幅值增益情况，并判断其噪声干扰水平，从而更好的调整二阶超前观测器在线工作。

技术领域

本发明涉及火电机组过程控制技术领域，尤其涉及一种二阶超前观测器的噪声干扰水平的在线测量装置及方法。

背景技术

在火电机组过程控制领域，运用超前观测器能够获取过程响应的提前信息，对于提高过程控制性能具有重要意义。超前观测器有多种形式，例如微分器(Differentiator,D)、比例-微分(Proportional-Derivative,PD)控制器等。然而，超前观测器存在高频噪声干扰放大的问题，在高频噪声干扰水平较高时，例如高频噪声幅值增益(High frequencynoise amplitude gain，HFNAG)较高，会对超前观测器的输出信号造成严重的干扰，甚至造成超前观测器无法正常工作。为了充分运用超前观测在过程控制中的优势，同时将超前观测控制在较低的高频噪声干扰水平，需要解决超前观测的高频噪声干扰水平的在线判断问题，一定程度上，高频噪声幅值增益反应高频噪声干扰水平。

发明内容

本发明目的在于，提供一种二阶超前观测器的噪声干扰水平的在线测量装置及方法，利用过程信号中含有的噪声信号，在不影响二阶超前观测器在线工作的情况下连续测量其高频噪声幅值增益情况，并判断其噪声干扰水平，从而更好的调整二阶超前观测器在线工作。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种二阶超前观测器的噪声干扰水平的在线测量装置及其方法，所述在线测量装置包括：

高通滤波器A，连接所述二阶超前观测器的输入端，用于获取所述二阶超前观测器的输入信号，以获得高通滤波信号A；

高通滤波器B，连接所述二阶超前观测器的输出端，用于获取所述二阶超前观测器的输出信号，以获得高通滤波信号B；

噪声幅值增益值计算模块，分别连接所述高通滤波器A和所述高通滤波器B的输出端，用于根据所述高通滤波信号A和所述高通滤波信号B进行幅值噪声增益计算，获得所述噪声幅值增益值；

其中，所述噪声幅值增益值计算模块包括：

平均值A获取模块，用于将所述高通滤波信号A进行绝对值运算获得绝对值A，再将所述绝对值A进行平均值运算，获得平均值A；

平均值B获取模块，用于将所述高通滤波信号B进行绝对值运算获得绝对值B，再将所述绝对值B进行平均值运算，获得平均值B；

除法运算模块，用于将所述平均值A和所述平均值B进行除法运算，以获得噪声幅值增益值。

优选地，所述二阶超前观测器的输入信号包括火电机组的过热汽温过程响应信号。

优选地，还包括噪声干扰水平判断模块，连接所述噪声幅值增益值计算模块的输出端，用于根据预设的阈值判断所述二阶超前观测器的所述噪声干扰水平，当所述噪声幅值增益值大于或等于所述阈值，则判断所述二阶超前观测器的噪声干扰水平较高，当所述噪声幅值增益值小于所述阈值，则判断所述二阶超前观测器的噪声干扰水平较低。

优选地，所述预设的阈值为3.16。

优选地，所述二阶超前观测器的传递函数为：

SOLO(s)＝SOIIM(s)TOIF(s)

其中，SOIIM(s)为二阶惯性逆模型的传递函数，公式如下：